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Spécial « Vibrations dans les bâtiments »
Problématiques vibratoires dans la construction
Fig. 9 : Extrait de « High speed ground transportation
noise & vib impact assessment »
Les occasions de réaliser des mesures comparatives avant/
après construction sont rares, ci-dessous un exemple de
comparaison de ces mesures, qui ne fait pas apparaître
de contradiction avec le document précédent.
Fig. 10 : Extrait de « High speed
& vib impact »
Les facteurs influant sur l’allure de ces spectres sont :
- la dimension de la fondation vis-à-vis de la longueur
d’onde,
- la masse et la rigidité de la fondation,
- les paramètres mécaniques du sol.
Il est intéressant de tenter de recouper de tels effets par
la modélisation. Le modèle 2D présenté ci-contre permet à
titre d’exemple d’estimer les différences entre une mesure
directe sur terrain naturel et la même mesure effectuée
sur un massif de réception (en béton armé dans cet exem-
ple, h=L=2 m) pour une même excitation appliquée sur
un massif «émetteur» situé à 15 m.
Pour les hypothèses indiquées, on distingue une diffé-
rence de niveau vibratoire à partir de 30 Hz, qui atteint
un facteur 10 à 80 Hz.
Une mesure réalisée directement sur terrain naturel sures-
time donc nettement les niveaux vibratoires présents sur
des fondations, et il faut donc tenir compte de facteurs
correctifs importants.
Pour limiter les incertitudes il est préférable de mesu-
rer sur une infrastructure existante, ou sur une dalle BA
coulée à cet effet.
Fig. 11 : Modèle FEM 2D, source - récepteur
Fig. 12 : Niveaux vibratoires à 15 m du massif
«émetteur» - avec et sans massif
Amplification de planchers
Les infrastructures d’immeubles sont solidaires du terrain,
massives et très amorties.
Les niveaux vibratoires sous l’effet des circulations ferro-
viaires y présentent peu de foisonnement.
Par contre les niveaux vibratoires mesurés sur les plan-
chers montrent une grande variabilité.
Ceci est dû aux résonances de ces structures – peu amor-
ties – dont les fréquences de résonance peuvent coïnci-
der ou non avec les excitations ferroviaires.
La figure 13, page suivante, montre la superposition de
spectres 1/3 octave mesurés sur un même bâtiment :
on constate une amplification de plus de 20 dB entre les
fondations et le plancher du R+1.
Ces amplifications sont systématiquement rencontrées –
cet exemple est tout de même dans la frange haute - dues
aux premières fréquences de résonance de plancher et
au faible amortissement.
En pratique on peut prendre sans risque en vertical
l’hypothèse de 15 dB d’amplification sur la première
fréquence de résonance de plancher (entre voile infra
et plancher).
transportation ground noise